（大唐甘肃发电有限公司 甘肃兰州 730332）
摘要：大唐甘谷发电厂1号机组2、3轴承从2008年6月初轴振逐渐增大，特别是2号轴承出现了间歇性高幅振动。针对这种情况进行了分析，并利用C级检修机会进行了处理；处理后的运行效果比较理想。现对其产生的原因及处理过程进行了分析，以供新机组参考
关键词：油档积碳；间歇振动；动静碰摩
Abstract: The shaft vibration of the no. 2、3 bearing of Datang Gangu Power Plant Unit 1 increased from early June 2008 , especially the no.2 bearing appeared intermittent high amplitude of vibration.It was analyzed in response to this situation, and take advantage of C-Check opportunity to process;the operating results after treatment is ideal. Now its causes and treatment processes are analyzed, in order to provide the reference for the new unit.
Keywords: Oil gear carbon; intermittent vibration; Stator rubbing
引言
甘谷发电厂1号汽轮机为北重汽轮电机有限责任公司制造的直接空冷机组，型号为NZK310－17.75/540/540,，2007年12月投运。2008年9月开始至2009年5月，汽轮机二瓦多次阵发性振动，每次持继时间一般在15分钟左右不等，多数情况下振动可自行消失、恢复正常。2瓦X向振幅正常时一般为40－50um，振动时最大达到了180um。适逢机组C修，重点对油档进行了检查，发现1、2、3、4瓦油档不同程度的积碳，其中2、3瓦处油档积碳较严重，将积炭进行了较为仔细的清理后，再次启机后一切正常。
1 振动特征
1.1每天2瓦振动超过76um的可多达5－6次，每次振动幅值越高，振动后跌落的点也越低，下次振动的间隔也长一些。
1.2振动波动和不稳定：振动总是交替进行，一次振动后又锯齿形慢慢上升。达到一定值后直线上升。
1.3振动的基频分量波动和突变，定常振动值为45um，主频50Hz，25 Hz分量时有时无，100 Hz分量稳定持续。阵发性振动时50 Hz分量上升至通频的20%左右。
1.4每次振动发生时，上升的频段中，50 Hz的是主要上升谱。一般从观察来看可从18um涨到70um。在50 Hz上涨过程中25 Hz也有小幅上涨，一般从4um涨到6um左右。
1.5振动波形增大与消失的关系曲线呈前倾后弯形状。
图二 2瓦振动波形的变化
振动特征分析：
3.1从频谱图上可以看出在振动发生后主要是1倍频上升的较大，但振动后可以回到原先值可以排除动不平衡造成。同比对照其它机组排除轴承座动刚度不足之后，其故障原因可排除转子不平衡过大。
3.2低频分量占主频量不是很大，而且从就地油膜压力来看，油压有4MPa左右。而且25周的分量只有4－6um。说明该轴承工作稳定性还是比较好。从轴心轨迹图上看，基本可以说是一个椭圆，而且椭圆的复位性也比较好、同时考虑低频分量的百分比，可以排除油膜涡动。
3.3转轴径向碰磨是由于碰磨使转轴表面径向受热不均，引起热弯曲产生了不平衡振动。因此转轴碰磨振动的频谱特征是转子热弯曲振动，即以基频为主，并有明显的高频分量，高阶振动分量一方面决定于转子热弯曲值，另一方面与振动系统相应频率下是否共振直接有关。从X、Y向的振动波形图来看，波峰多、波形粗糙、不稳定、有削波、有明显的小锯齿。可以说明存在轻微的碰摩。
3.4联轴器与转轴配合紧力不足，当联轴器与转轴紧力不足时，振动除了增大外，还会突然变小。振动突变不论是增大还是变小，都无时滞，而且振动幅值不能恢复到原始状态。从变负荷试验来看，振动与负荷没有一定的关联。负荷与振动没有规律，说明高、中压转子联轴器紧力没有大的问题所以这个原因也可能排除。
3.5转轴进入水或冷气，一般转轴进入水或冷气，转轴与水接触引起增大或消失的时滞很小，一般从振动开始增大至最大值，短者只有1～2min。而转轴碰磨振动存在明显的时滞，一般在5min以上，而且曲线呈前倾后弯形状。
用振动反相推理法初步判定为动静磋磨，振动主频率在绝大多数情况下均为1倍频；除此之外，频谱中主要只含有半倍频分量和2倍频；而且振动幅值也是时大时小，不够稳定，振动与其他参数变化的规律性不强。从这些振动特征综合分析可以认为，高压缸前汽封或油档局部磨碰是导致阵发性振动的主要因素，依据以上分析认定为振动原因为油档积碳引起。
图三 油档高温碳化后图
4 油档积碳分析
油档积碳的二个条件：
4.1油档上积碳的形成主引为油泥，由于油泥积累在油档上不及时排走在高温下逐渐形成了碳。而油泥的产生的机理为油变成酸性后氧化的结果，其检测指标现已经可以由专门机构可以进行检测，一般以“油泥形成趋势”这个指标定性。检测方式以1L油用1um的滤网过滤后检测残留物。油中产生的油泥是油档积碳的一个必要条件。
4.2油档处温度高是一个诱引，也是油档积碳的必要条件。现由于各种原因造成2、3瓦与高、中压缸接近处的保温保的不理想。没有达到保温工艺的要求。汽缸的辐射热及转子的温度导致2瓦处油档温度达到了160－180℃左右变化，3瓦的油档温度也达到了120℃左右。这样的高的温度加速的积碳的形成。
5 油档积碳治理
5.1消除油箱负压对油档积碳的影响
油箱负压一般维持在150－300pa左右合适，这个“合适”的概念主要是由以下几个方面考虑：
5.1.1因各瓦回油一般是半管或多半管，可以使各轴瓦造成微负压，使各瓦回油通畅。不至于油档处喷油，及时把油气抽出以便在主油箱中分离。
5.1.2负压合适时，能从油档吸入一定量的空气能起到冷却油档的目的，减缓积碳的发生。
5.1.3如主油箱负压过高也存在一定危害，就是可能造成主油泵入口压力过低，影响主油泵的正常工作。
5.1.4如负压过高可能在主油箱密封不严处及各瓦油档处吸入灰尘、水汽，造成油质劣化。
消除油质、及油档温度等的影响：
5.2.1 NAS 1638颗粒污染度分级标准中小于NAS4级的标准5μm～15μm的颗粒每100mL液体中的颗粒数只有4000个，能长久的达到这个标准就可以大大减少油档积碳的机率。用现有的滤油机把滤网改成小于5um进行一次彻底过滤，主要是把油中的油泥过滤掉，也就是把形成积碳的罪魁祸首油泥去掉。
作好高、中压缸靠近轴承箱附近的保温，降低油档温度以减少油泥转换成碳的机率与速率。
在机组停机机会对油档进行清理检查，同时检查下油档处轴瓦回油的泄油口，如此口堵塞会导致少量的油不能及时跑掉引起积累、积碳。
5.3 气密性油档的改造
气密封油挡就是针对原梳齿式油挡的缺点，在改进后的各种形式的密封油档中间部位通入一股干净、净化、常温及恒压的压缩空气，在内、外挡中间形成一道气密封腔室。利用气压密封有效阻止轴承箱外侧蒸汽漏入轴承箱，解决油中进水问题。也可将轴承箱内的透平油有效的密封在轴承箱内，防止汽轮机油的外漏。入口管用φ48mm的不锈钢管道接在φ133㎜仪用压缩空气母管道上，接至气密性油挡组件的进气总门、干燥过滤器、加热器、调压阀最后接至气密性油挡的密封腔。在气密性油挡组件装置中加装压力、温度监视仪表。而且对轴有良好的冷却作用，很好的解决油挡部位的高温积碳问题。
6结论
机组经过综合调整处理后，现各轴承振动一直正常，没有再出现间歇性的振动问题，所以做好主机的油务监督工作，保证主机油质正常，定期检查主机靠近轴承端保温情况，不合格时一定及时处理，维持油档温度在正常范围内是至关重要的，大大的提高了设备的安全性和可靠性。
参考文献：
[1]施维新.汽轮发电机组振动及事故[M],北京，中国电力出版社，2008
[2]陆颂元.汽轮发电机组振动 [M],北京，中国电力出版社，2000
[3]陆颂元.大型机组动静碰磨的特征及现场应急处理方法 [J],北京，中国电力，2003，(1):7-11
作者简介：
陈宪刚(1974-),男,工程师, 在大唐甘肃发电有限公司主要从事发电企业振动管理、节能管理、运行管理工作。
论文作者:陈宪刚
论文发表刊物:《电力设备》2015年第9期供稿
论文发表时间:2016/4/20
标签：转轴论文; 油泥论文; 机组论文; 分量论文; 轴承论文; 温度论文; 汽轮论文; 《电力设备》2015年第9期供稿论文;